海洋霸主崛起史附录II 鲸歌

鲸歌或鲸语或称作鲸咏指的是人类通过仪器在鲸类交流时搜集到的声音。

由于某些种类的鲸（比如座头鲸）常常发出的声音模式是可预测而重复的所以鲸类学家将其比喻为人类世界中的“歌”声。

座头鲸是出色的歌唱家 不同的鲸类产生的声音方法是不同的。

无论如何由于水对光线的吸收造成视力困难以及相较空气来说较慢的水流速度使得嗅觉也无用武之地。

因此所有的鲸、海豚以及齿鲸亚目动物都比它们的陆地亲戚更加依赖于声音进行交流沟通。

由于人类航海产生的大量环境噪声对海洋动物这一重要破坏性影响已经引起环保主义者们的关注。

目录 声音制造的方法编辑 人类发声是通过挤压喉部空气产生。

喉部声带的打开与关闭产生分散气流是发音所必须的。

这些分散气流包经由喉咙舌以及唇而发出不同的声音。

鲸类动物发声的机理与此不同。

其准确的发声机理又因两个主要的不同亚科而又有所区别：齿鲸亚目（齿鲸—包括海豚）与Mysticeti（须鲸—包括最大型的鲸类如蓝鲸）。

齿鲸发音机理编辑 理想化的齿鲸头部的发音部位。

该图像由克兰福德重画（2000年） 齿鲸不会发出通常那样长而低频的鲸语声。

它们产生的声音是高频快速的嘀达声或啸叫声。

单个的“嘀达”声是用来进行回声定位的而口哨声则是用来进行沟通用途。

虽然很多海豚都会发出不同的啸叫但目前人类只了解其中很少声音的意义。

研究者Frankell（1998年）将其比喻为通过听操场上一组小孩们的声音而辨别出中间的含义。

齿鲸声音的发声机理是通过挤压空气进入一个称为声唇的类似人类鼻腔的头部结构而产生的。

辑由空气进入狭窄的通道声唇薄膜互相闭合在一起这导致周围的组织发生震动。

这种震动类似于人类的喉是在无意识下灵敏控制的。

接着这些震动通过头部组织到达额隆-它决定了声波的音调以及方向以便进行回声定位。

除了抹香鲸外的每种齿鲸都有两对声唇因此它们可以同时发出两个互相独立的声音。

一旦穿越声唇的空气就会进入前庭的液囊。

在那里空气可能循环回鼻结构的下部并在那里为下一次发声做好准备或者空气通过喷水孔排出。

这是因为声唇结构形似在法语里声唇的名字是museau de singe意思是“猴唇”。

在2004年使用X射线断层成像和单光子放射断层成像技术而进行的新头骨分析表明至少对于宽吻海豚通过腭方括约肌进入鼻结构的空气是来自肺这使得声音产生时间能与海豚屏住呼吸的时间一样长（Houser等人2004年）。

须鲸发音机理编辑 须鲸没有声唇结构。

事实上它们有喉但须鲸类又缺少声带。

这使得科学家目前仍然不确定其准确发音机理。

无论如何其发音机理不可能完全与人类一样因为鲸类不能通过呼气而发音。

可能的情况是：须鲸通过将空气在整个身体内循环而发音。

头盖骨上的窦也可能有发音用途但同样的研究者也不很肯定其具体是如何发音的。

鲸制造声音的目的编辑 座头鲸（以及一些蓝鲸）那复杂而令人难忘的歌声据信主要目的是用来择偶（见下节）其它鲸类比较简单的声音则全年不变。

齿海豚（包括虎鲸）更能够使用声纳系统定位（本质上是发出超声波束）来精确探测物体的大小以及属性须鲸没有这种能力。

另外不像鲨鱼那样：鲸的嗅觉系统并未高度发展。

在水生环境能见度一般也很低只有声音仍然能够很好传播人耳可听范围内的声音对鲸来说是导航信号。

例如水深或是前方存在一个大的障碍物可以被须鲸发出的大噪声探测到。

座头鲸之歌编辑 座头鲸的声谱图10倍速度播放—播放音频（OGG格式大小57kb） 座头鲸和在印度洋发现的蓝鲸亚种是已知的能够产生重复甚高频的歌声的鲸鱼种类。

海洋生物学家Philip Clapham描述它们“大概是动物王国中最复杂的‘歌声’了”（Clapham1996年）。

雄性座头鲸只在交配季节发出这种声音所以人们假设这种歌声的目的是帮助择偶。

这种歌声是否是一种雄性为争夺同一配偶而产生的竞争行为或其意义主要在于划分地盘还是一种雄性对雌性的“调情”行为仍然未知相关的研究仍然在进行中。

大众对鲸类歌声的兴趣是被研究员罗杰·彭（Roger Payne）与Scott McVay激发起来的他们在1971年分析了鲸歌。

这些歌声有明显的层次结构。

歌声的基本单位（有时简单的称为“音符”）是单个不间断的持续几秒钟的喷射声。

这些声音频率从20赫兹至1万赫兹不等（典型人耳可听范围为20赫兹至2万赫兹）。

这些声音单位即可调整频率（即：声调可上可下或是在在音符内保持一样）也可调整幅度（声音变大变小）。

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